Усё урегулировано. Немного из жизни регуляторов.

boroda_de

Бесколлекторные моторы жить не могут без регуляторов. Хотя, жить, скорее, могут, но крутиться - нет. БК-Мотор и регулятор только вместе представляют из себя силовую установку и должны подходить друг к другу. Это не значит, что мотор и регулятор обязательно должны быть одной марки, хотя маркетологи и пытаются убедить нас в обратном.
Массовое производство сравнительно мощных полевых транзисторов дешевый рабочий труд в странах юговосточной Азии привели к стремительному удешевлению регуляторов. Особенно сравнительно простые регуляторы (до 15В входного напряжения) стоят сейчас зачастую меньше, чем сумма их электронных компонентов в розницу. Зачастую такие регуляторы оснащены линейным ВЕС (Battery Eliminator Circuit), в котором линейный стабилизатор грубо говоря переводит разницу между напряжением на входе и выходным (обычно 5В) в тепло. Чем больше нагрузка со сторны сервомеханизмов, тем большую мощность приходится переводить в тепло и ВЕС´у. Достиг стабилизатор своего предела или охлаждение не осуществлено достаточным образом, происходит отказ схемы и потребители (приёмник, серво) остаются без питания. Последствия такого отказа понятны: падение неуправляемой модели. Зачастую на более “продвинутых” моделях регуляторов используется импульсный ВЕС (switching BEC). У таких схем КПД уже намного лучше, но из-за ограничений (простота, цена, вес) он всё-же не идеален и заметно снижается с повышением напряжения. Если при питании от 3s такой ВЕС отдаёт без последствий, к примеру, 5Ампер, то при питании от 6S нагрузка в 5а может быть запредельной. Результат перегруза тот-же: отказ электроники и падение.
Конечно можно сделать импульсный БЕС с очень высоким КПД. Например, фирма Контроник выпускает регуляторы серии Jive, где встроен 5/15А ВЕС до 50В в HV (high voltage = высокое напряжение)-версии. Так-же один мой знакомый делает самодельные импульсные стабилизаторы с очень высоким КПД, но в числе его клиентов в основном находятся моделисты подводных лодок: регуляторы на основе промышленных чипов для автоиндустрии обладают значительным (для авиамоделей) весом и приличной стоимостью, но не перегревают внутренности субмарины, в которой уже достаточно источников тепла.

Вернёмся к регуляторам. Регуляторы так-же делятся на несколько групп по применяемым в них компонентам: широко распространённые дешевые регуляторы до 15В, средний класс до 25В, и дорогие регуляторы до 50в и выше. Цены диктуются, не в последнюю очередь, ценами на полевые транзисторы с различным максимальным напряжением. Тогда как небольшое/кратковременное превышение указанного на регуляторе тока может нам сойти с рук, то превышение напряжения приведёт почти гарантировано к повреждению электроники. Поэтому следует с известной осторожностью относиться к заявлениям китайских дилеров, что дешевый регулятор выдерживает напряжение от батареи 6S. Именно на 25В проходит граница между сравнительно дешевыми и более дорогими полевыми транзисторами. Если производитель сэкономил, то на 6S с полной (указанной на этикетке) нагрузкой по току такой регулятор долго не проработает. По крайней мере 25-30% запаса по напряжению и/или по току необходимы для уверенной надёжной эксплуатации. Так-же внутреннее сопротивление у более мощного регулятора зачастую меньше, что так-же позитивно отразится на характеристуках мотоустановки. Небольшая разница в весе зачастую может быть использована для коррекции задней центровки 😁

Если в нашей силовой установке, образно говоря, мотор является мышцами, то регулятор - мозгом. Хорошо, когда мозги знают, что и как командовать мышцам. Для различных потребностей в программе микроконтроллера, который является логической частью регулятора, предусмотрены различные настройки. Количество настроек может меняться, в зависимости от программы, но некоторые из них присутствуют практически в любом регуляторе. В них мы попробуем разобраться.

Тормоз (brake). Тормоз винта. Через пару секунд после убирания ручки газа в ноль останавливает мотор, чтоб складные лопасти могли сложиться
Частые варианты настроек: off-soft-hard выкл-мягкий-жесткий
На любых моделях, кроме как со складывающимся винтом - выключен. На таковых со складывающимся винтом и редуктором скорее soft. Иначе или soft или hard, по вкусу.

Тип аккумулятора LiPo/LiFe/NiXX
Понятно без перевода.

CutOff Voltage Напряжение отсечки. наименьшее напряжение на банку, при котором происходит отключение мотора
Возможные параметры: 2,8/1,5-3.0/2.0-3.2/2.5-off Первое значение в паре для LiPo, второе-для LiFe
От меня не дождётесь никаких рекомендаций. Убивайте свои батарейки как сами разумеете. 3.2/2.5 наименее опасна для батареи, но опаснее для модели.

CutOff Снова отсечка, но уже со следующими параметрами
Soft-middle-hard мягкая-средняя-жесткая При падении напряжения на батарее до оговорённого в предидущем пункте обороты мотора падают заметно, сильно или в ноль (на вертолётах, наверное, лучше не применять)

Timing тайминг (а так-же леминг, петинг и митинг)
Мотор представляет из себя индуктивную (правильно написал?) нагрузку. И индуктивность у разных моторов разная. Когда регулятор даёт напряжение на обмотку, то ток нарастает не мгновенно а слегка с запозданием, вызвaнным индуктивностью. Поэтому в мозгу регулятора нужно выставить “раннее зажигание”
Возможные параметры auto-2°-5°-15°-20°-30° Цифры могут изменяться, напр вместо 15° и 20° могут быть 18° и 22°. Так-же могут вместо цифр применяться настройки auto-low-middle-high. Или количество параметров может быть меньше. Суть, в принципе, не меняется. Моторы с низким количеством полюсов (inranner) могут лучше работать при низких значениях опережения зажигания, а outrunner с 10-14 магнитами- чуть выше среднего. Большие аутраннеры с количеством полюсов 14 лучше “заводить” с высоким таймингом. Настойка auto даёт регулятору возможность самому настроить наиболее подходящий таймиинг. Хотя некоторые производители просто халтурят, выставляя при auto просто самый не критичный высокий тайминг.

Start Supersoft-Soft-Hart Старт очень мягкий (вертолёты/редуктор), мягкий, жесткий. Жесткий не ставлю, мягкий и не сильно напряжен по току (а при раскручивании большого пропеллера ток неплохо зашкалить может) и для железа не напряжен.

PWM 8KHz-16KHz частота PWM Для большенства моторов достаточна 8KHz. Для шибко злых инраннеров (или вертолётных моторов) может понадобиться 16KHz.
Governor Удерживание постоянных оборотов. Нужны для вертолётов. Больше ничего сказать не могу, все вопросы к винтокрылым гуру.

Удлинение проводов.
Большинство производителей регуляторов не рекомендуют удлиннять провода вообще.
Если-же удлиннять шибко хочется, то гораздо безопаснее удлиннять провода… барабанная дробь…

со стороны мотора. С дополнительной индуктивностью регулятор справится. Если-же ну позарез хочется удлиннить кабеля от аккумулятора к регулятору, то нужно на каждые ~20см “лишнего” кабеля добавлять электролитический конденсатор (или несколько), ёмкостью и характеристиками (LOW ESR) как уже установленые производителем на входе регулятора. Иначе будут проблемы вплоть до выгорания регулятора…

А теперь слайды:
Карты программирования очень облегчают работу с регуляторами. Бывают они разные:

Типичное устройство регулятора:
Сторона А: Микроконтроллер, драйверы силовых ключей

Сторона Б: силовые ключи.

интересная особенность: P-MOSFETов по три на фазу a N-MOSFETов - по два. Объясняется тем, что мощные Р-Fetы дороги, поэтому по три штуки послабже. Некоторые производители ставят и слабых по два, и они вылетают первыми при “паспортной нагрузке”. Любуемся китайской пайкой заодно: вкривь и вкось

Моторчики бывают разные. Побольше

… и поменьше

И регуляторы соответствующие

Дисклаймер и копирайтс.
Данный текст основан на информации из сети, литературы и на собственных ошибках. Картинки из сети.
Все буквы в данном тексте уже кем-то были использованы и на 100% ресайклены.

Володимир
boroda_de:

Если-же удлиннять шибко хочется, то гораздо безопаснее удлиннять провода… барабанная дробь…

со стороны мотора.

Ошибка в переводе - разрешается удлинять провода со стороны батареи шунтируя каждый “квант” проводов конденсатором, у разных регуляторов этот “квант” разный, ДжетиСпин рекомендует 25см.

boroda_de
Володимир:

Ошибка в переводе

Преимущество у тех, кто умеет читать. Строчкой дальше написано. 😉

Володимир
boroda_de:

Преимущество у тех, кто умеет читать. Строчкой дальше написано. 😉

Разрешение удлинять со стороны аккумулятора обозначает что ЗАПРЕЩАЕТСЯ удлинять со стороны мотора.

boroda_de

Владимир, этот текст - не перевод инструкции. Как он написан, так и имеется ввиду: удлиннять производители не советуют. практически всегда. Я считаю, что удлиннять со стороны мотора предпочтительнее. Со стороны аккумулятора только с конденсаторами.

erno
Володимир:

Разрешение удлинять со стороны аккумулятора обозначает что ЗАПРЕЩАЕТСЯ удлинять со стороны мотора.

На основании чего, интересно, сделан такой вывод?

Володимир
erno:

На основании чего, интересно, сделан такой вывод?

На основании внимательного чтения мануала. В частности на ДжетиСпины, т.к. там это явно прописано.

boroda_de:

этот текст - не перевод инструкции

А давай померимся количеством сожженых регуляторов? При их общем числе побывавших в руках не меньше чтобы 10-ти?

У меня - НИ ОДНОГО. Один пострадал в авиакатастрофе и теперь ждет правильных конденсаторов… Причем у меня реги не только “фирменные”, полно китайщины типа Турниджи Плуш…

boroda_de
Володимир:

А давай померимся количеством сожженых регуляторов?

У меня больше. Намного. Горят, кстати, фирменные ничуть не хуже кЕтайских. Так-что опыта в сжигании регов у Вас меньше. Фи 😁

Володимир
boroda_de:

Так-что опыта в сжигании регов у Вас меньше. Фи

Я так и подумал что клюнете 😃 😃 😃 😃

Раз считаете что можно нарушать мануалов требование - то странно было бы если бы реги не горели - они и горят. Я же не нарушаю - ну и капельку везения 😉 - и у меня тьфу три раза, не горят.

Еще раз - для регулятора критична длина проводов между мотором и регулятором, потому что по ним не только “туда” идет моща, но и обратно идет информация о положении мотора. Удлинил - взял риск отказа на себя.

boroda_de
Володимир:

обратно идет информация о положении мотора

а мужики-то не знают 😁

Аргумент сильный. Вот только не было у меня сгоревших регов с удлинёнными проводами.

Теперь встречный вопрос: Вы сколько регуляторов спаяли/починили, моторов намотали/перемотали?

Володимир
boroda_de:

Аргумент сильный. Вот только не было у меня сгоревших регов с удлинёнными проводами.

Вы в этом абсолютно уверены?

Теперь встречный вопрос: Вы сколько регуляторов спаяли/починили, моторов намотали/перемотали?

Невнимательно читаем 😉

Володимир:

У меня - НИ ОДНОГО.

Rost

Спасибо за хорошую статью! Но Вот, только, хотелось бы более полный ответ (желательно опытных электронщиков) по поводу удлинения проводов. Т.Е. с какой стороны, количественно, как и на что влияет, рекомендации. Лично, считаю, до 15см лучше удлинять со стороны батареи, т.к.- меньше помех, два провода (вес) и был случай не старта мотора после удлинения со стороны мотора.

boroda_de

Коллегам часто приходилось чинить реги, насмотрелся всякого…

Володимир:

Вы в этом абсолютно уверены?

Мой склероз мне пока неизменяет 😁

Володимир
boroda_de:

Мой склероз мне пока неизменяет

В соседней теме автор начал про конденсаторы, прошел через сгоревший мотор и уже добрался до сгоревшего ВЕСа - интересно, что он в самом начале сделал неправильно?

boroda_de
Rost:

полный ответ (желательно опытных электронщиков) по поводу удлинения проводов.

Ага. и завтра прибежит какой-нить тролль и скажет что спалил Spin200 и разбил 3м композитный самолёт. Вовек не отмоешься…

boroda_de:

Большинство производителей регуляторов не рекомендуют удлиннять провода вообще

Дисклаимер намбер ту: Только производитель знает, можно-ли удлинять провода. Мои домыслы на счёт удлинения догмой считать не разрешаю. Включайте мозг и действуйте под свою ответсвенность. Производитель обычно снимает с себя всякую ответсвенность при удлинении проводов.

Володимир:

что он в самом начале сделал неправильно

Мне отсюда не видно. Но автор поменял мотор с межвитковым замыканием…

Володимир
boroda_de:

Производитель обычно снимает с себя всякую ответсвенность при удлинении проводов.

У ДжетиСпин в мануале есть конкретное указание что можно делать.

boroda_de:

Мне отсюда не видно. Но автор поменял мотор с межвитковым замыканием…

Конечно можно только гадать, мне видится что сначала было что-то “не в порядке” - или перегрузка двигателя с последующим перегревом и возникающим КЗ или срыв синхронизации с визгом и прочими пирогами, которые не были устранены. Что привело к нарастанию дефектов…

AndyBig

Удлинение проводов может привести только к падению напряжения при пиковых нагрузках, это если сечение проводов недостаточное. Видимо, именно поэтому и советуется ставить через определенную длину провода емкие электролиты с низким ESR. Если провода брать сечением хотябы таким же, что и родные провода на аккумах, то санитметров на 15-20 удлинять можно спокойно с любой стороны. Для большей длины лучше взять сечение поболее.
Индуктивность проводов такого сечения и длины мизерная, никакого влияния на работу мотора она не окажет. По поводу обратной связи - вообще смешно говорить об этом, учитывая скорость распространения тока по меди 😃

Панкратов_Сергей
Rost:

Лично, считаю, до 15см лучше удлинять со стороны батареи, т.к.- меньше помех, два провода (вес) и был случай не старта мотора после удлинения со стороны мотора.

Вы поймите для какой цели на входе регулятора производитель ставит дорогие конденсаторы с LOW ESR а не обходится дешевыми или вообще без них ,как они взаимодействуют с индуктивностью входных проводов - и станет понятно критично ли удлиннение проводов от батареи.

Володимир:

Еще раз - для регулятора критична длина проводов между мотором и регулятором, потому что по ним не только “туда” идет моща, но и обратно идет информация о положении мотора.

Индуктивность соединяющего провода бесконечно мала по сравнению с индуктивностью обмотки. И инфа о положении мотора ну никак не потеряется на лишних паре десятков см. Сами посудите - частота и килогерца нет. Вот и посчитайте на какой длинне проводника получите сдвиг фазы в 1 градус.

AndyBig:

Удлинение проводов может привести только к падению напряжения при пиковых нагрузках, это если сечение проводов недостаточное. Видимо, именно поэтому и советуется ставить через определенную длину провода емкие электролиты с низким ESR.

Для пиковых нагрузок Вам и 10-ки фарад не помогут а вот сотни микрофарад помогают именно в борьбе с индуктивностью , а точнее не с омическим, а с индуктивным сопротивлением.

Володимир
AndyBig:

то санитметров на 15-20 удлинять можно спокойно с любой стороны.

Один производитель оговаривает 25см критичности длины со стороны питающих проводов и запрещает наращивать провода к мотору. Т.е. разговор за длины больше 25см.

Панкратов_Сергей:

Вот и посчитайте на какой длинне проводника получите сдвиг фазы в 1 градус.

Панкратов_Сергей:

вот сотни микрофарад помогают именно в борьбе с индуктивностью

Сергей - сами себе противоречите 😉, я полностью согласен со вторым высказыванием и считаю что именно его, т.е. индуктивность проводов приличной длины при больших протекающих токах критична и уже не важно с какой стороны она у регулятора - она ЕСТЬ.
И тот фокус что со стороны питания с этим можно бороться конденсаторами - означает что со стороны мотора с этим ТАК ЖЕ бороться НЕВОЗМОЖНО!!!
Т.е. есть эффект, а подавить его нечем. Остается оговорить ограничение длины.

И еще - правильная трехфазная работа - это наличие на двух фазах противоположного напряжения - откуда регу брать данные о положении мотора при этом?! В паузах? Но на полной мощности пауз нету! Значит - с третьей фазы в параллель с сильными токами и реально стоит не только вопрос влияния длины провода самого по себе, а влияния соседей на провод со слабым сигналом…

SYM
Володимир:
  1. откуда регу брать данные о положении мотора при этом?! В паузах? Но на полной мощности пауз нету!
  2. Значит - с третьей фазы в параллель с сильными токами
  1. Бытовые трёхфазники откуда берут данные? Да ниоткуда. Сдвиг фаз и заставляет мотор вращаться. Так и у бесколлекторных безсенсорных двигателей. В иных случаях для обратной связи служат сенсоры;
  2. Полный бред…
Володимир
SYM:
  1. Бытовые трёхфазники откуда берут данные? Да ниоткуда. Сдвиг фаз и заставляет мотор вращаться. Так и у бесколлекторных безсенсорных двигателей. В иных случаях для обратной связи служат сенсоры;

И расскажите тогда нам, глупым, как же регулятор без обратной связи умудряется менять обороты мотора, особенно в случае с встроенным гувернером?

Так вот мотайте на ус - регулятор бесколекторный БЕЗ сенсоров прекрасно знает что делает и как крутиться мотор. Когда же случается что не знает - мотор страшно визжит и не тянет.

Панкратов_Сергей
Володимир:

Сергей - сами себе противоречите ,

Никакого противоречия. Поймите разницу :
В одном случае - речь о ошибке фазы сигнала частотой одной-нескольких сотен герц
В другом - провалы напряжения под воздействием фронтов импульсного тока частотой 8-16 кгц. Спектр фронтов - сотни кгц.
Или считайте или ткнитесь осцилографом чтоб убедиться.

Вы это оспариваете?

Панкратов_Сергей:

Индуктивность соединяющего провода бесконечно мала по сравнению с индуктивностью обмотки.

Володимир
Панкратов_Сергей:

Вы это оспариваете?

Нет, это не оспариваю, но и считать эту индуктивность нулевой НЕЛЬЗЯ!

Однако мне кажется что со стороны мотора вопрос не стоит в сдвиге фазы - как раз на это мотору и регулятору должно быть по барабану - ведь регулятор не знает какое реальное положение у мотора - он просто гонит “волну из чередующихся фаз” с частотой, соответствующей вращению мотора. Вопрос стоит в искажении информации слабого сигнала на фоне сильных помех.

Логика такая - мотор стоит, пошла команда на вращение - рег гонит стартовую программу и слушает есть ли ответ. Если что-то мешает мотору вращаться (винт уперся в куст) - мотор не стартует. В противном случае услышав “обратку” рег “замыкает цепь” регулирования и уже управляет мотором на все 100%.
Однако все знают (кто еще не видел сам - увидит, вопрос времени) как визжит мотор и не развивает мощность - это обычно происходит когда мотор уже вращается (в полете от набегающего потока или на земле при прогазовках а-ля ДВС) - а синхронизация не получилась - рег гонит свое не совпадающее с мотором… Что делать и как бороться? Я знаю решение в лоб - активировать тормоз в реге, тогда мотор не будет вращаться произвольно.

Панкратов_Сергей
Володимир:

Однако все знают (кто еще не видел сам - увидит, вопрос времени) как визжит мотор и не развивает мощность

Знаем.
Только вот связь какая? Я уверен в том что проблема эта не явилась после удлиннения проводников до двигателя и не прошла после их укорочения.
Перегруз, неверные тайминги, кривая программа микроконтроллера - причина этому.